LM339 集成块内部装有四个独立的电压比较器，其特点是：① 失调电压小，典型值为 2 mV；② 电源电压范围宽，单电源为 2～36 V、双电源电压为 ±1～±18 V；③ 对比较信号源的内阻限制较宽；④ 共模范围很大，为 0～(U_CC − 1.5 V)；⑤ 差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；⑥ 输出端电位可灵活方便地选用。

LM339 集成块采用 C-14 型封装，图 1 为外形及管脚排列。由于 LM339 使用灵活、应用广泛，所以世界上各大 IC 生产厂、公司竞相推出自己的四比较器，如 IR2339、ANI339、SF339 等，它们的参数基本一致，可互换使用。

图 1　LM339 外形及管脚排列

LM339 类似于增益不可调的运算放大器，每个比较器有两个输入端和一个输出端：两个输入端一个称为同相输入端（用“+”表示），另一个称为反相输入端（用“−”表示）。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压作参考电压（也称为门限电平，它可选用 LM339 输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压：当“+”端电压高于“−”端时，输出管截止，相当于输出端开路；当“−”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于 10 mV，就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此把 LM339 用在弱信号检测等场合是比较理想的。

LM339 的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，使用时输出端到正电源一般须接一只电阻（称为上拉电阻，选 3～15 kΩ）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值，因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值；另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。

一、单限比较器电路

图 2　单限比较器电路及其传输特性

图 2（a）给出了一个基本单限比较器：输入信号 U_in（即待比较电压）加到同相输入端，在反相输入端接一个参考电压（门限电平）U_r，当输入电压 U_in > U_r 时输出为高电平 U_OH；图 2（b）为其传输特性。

图 2 中的过热检测保护电路用单电源供电：1/4 LM339 的反相输入端加一个固定的参考电压，其值取决于 R1 和 R2，U_R = R2/(R1+R2)×U_CC；同相端的电压就等于热敏元件 R_t 的电压降。当机内温度为设定值以下时，“+”端电压大于“−”端电压，U_o 为高电位；当温度上升为设定值以上时，“−”端电压大于“+”端，比较器反转，U_o 输出为零电位，使保护电路动作。调节 R1 的值可以改变门限电压，即设定温度值的大小。

二、迟滞比较器

图 3　迟滞比较器电路及其传输特性

迟滞比较器又可以理解为加正反馈的单限比较器。前面介绍的单限比较器，如果输入信号 U_in 在门限值附近有微小的干扰，则输出电压就会产生相应的抖动（起伏）；在电路中引入正反馈可以克服这一缺点。

图 3（a）给出了一个迟滞比较器，人们所熟悉的“施密特”电路即是有迟滞的比较器，图 3（b）为迟滞比较器的传输特性。不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过 ΔU 之值，输出电压的值就是稳定的；但随之而来的是分辨率降低——对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于 ΔU 的两个输入电压值。迟滞比较器加有正反馈可以加快比较器的响应速度，这是它的一个优点；此外，由于迟滞比较器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可以免除因电路寄生耦合而产生的自激振荡。

如果需要将一个跳变点固定在某个参考电压值上，可在正反馈电路中接入一个非线性元件（如晶体二极管），利用二极管的单向导电性便可实现上述要求。

图 4　电网过电压检测电路

图 4 为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分：电网电压正常时，1/4 LM339 的 U4 低于门限值（约 2.8 V），比较器输出为高电平、BG1 截止，U5 的电压完全决定于 R1 与 R2 的分压值（为 2.7 V）；当电网电压升高使 U4 高于 2.8 V 时，比较器翻转、输出为 0 V，BG1 导通，同时促使 U4 更大于 U5，这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近电网电压很小的波动引起的不稳定现象。由于制造了一定的回差（迟滞），在过电压保护后，电网电压要降到 242 − 5 = 237 V 时 U4 才恢复。

三、双限比较器（窗口比较器）

图 5　窗口比较器电路

图 5 电路由两个 LM339 组成一个窗口比较器：当被比较的信号电压 U_in 位于两个门限电压之间时（U_R1 < U_in < U_R2），窗口比较器输出一种状态；当 U_in 高于 U_R2 或低于 U_R1 时，输出另一种状态。

图 6　窗口比较器传输特性